考虑温泉影响的深埋长隧洞温度场研究

在富热地区修建埋深大、洞线长的隧道,往往由于其所处的特殊地质环境而遇到高地温问题.采用传统的热传导方法对温度进行预测,在遇到有地下水或局部基岩裂隙水时,由于不能考虑到水流活动对温度场的影响,会得到与实际相差很大的结果.针对齐热哈塔尔水电站引水隧道开挖过程中出现较严重的热害问题,依据热传导-对流模型,采用Z-SOIL.PC 2010软件对隧洞温度场进行数值分析,研究了隧址区发育的泉水对温度异常的影响.温泉对隧道洞线方向一定范围内温度分布有较大的影响,同时随着垂向深度增加,这种影响逐渐减弱,进而对隧址区温度场进行了区域划分,为同类隧道热害预防和处理提供一定参考.     

深埋引水隧洞极硬岩TBM掘进及辅助破岩技术

秦岭深埋长距离引水隧洞极硬岩强度达到300 MPa以上，已成为制约隧洞掘进机(tunneling boring machine, TBM)高效施工的主要难题。针对秦岭引水隧洞极硬岩掘进施工问题，该文提出了基于TBM掘进隧洞的热能-机械耦合破岩方法，开展了有关微波、等离子体、火焰炬、水射流和钻孔劈裂的破岩试验以及数值计算和搭载设计，提出了5类辅助TBM破岩方法的适用性和搭载设计。研究结果表明：秦岭深埋引水隧洞岭南TBM掌子面岩体高含量石英吸收微波能力差、黑色极性矿物颗粒小，岩体微波劣化效应不显著，必须通过钻孔植入黑色极性矿物，增强岩体微波劣化效应；等离子体破岩方法采用超高电场密度能够产生显著的电力作用和热能破岩效果，可以将刀盘滚刀作为电极进行设计；火焰炬切割技术简单、易操作，但必须采取人工降温和热屏蔽措施；超高压水射流和钻孔超强劈裂破岩方法适用于掌子面岩体强度大于400 MPa, TBM掘进每日进尺小于1 m的工况。